《食品分析》样品的采集与处理(第1章)

1、 第1 1章 样品的采集与处理食品分析食品分析Food Analysis 刘铁兵刘铁兵 生物与化学工程学院生物与化学工程学院刘刘 铁铁 兵兵浙江科技学院 生物与化学工程学院食品分析第章 样品的采集与处理食品分析的对象：各种原材料、农副产品、成品、食品分析的对象：各种原材料、农副产品、成品、各种添加剂、辅料；各种添加剂、辅料；1食品分析种类：繁多、成分复杂、食品分析种类：繁多、成分复杂、 来源不一；来源不一；2食品分析的目的项目和要求也各不相同食品分析的目的项目和要求也各不相同3但无论哪种对象，都有一个程序。但无论哪种对象，都有一个程序。4食品分析的一般程序结果报告结果报告采采 样样制备与保存制

2、备与保存预处理预处理成分分析成分分析数据处理数据处理正确采样的原则代表性代表性采集的样品要均匀、有代表性，能反映全部被检食品的组成、质量和卫生状况。采样方法与分析目的采样方法与分析目的一致一致采样过程必须保持原有的理化指标，防止成分损失（如水分、气味、挥发性酸等）防止带入杂质或污染防止带入杂质或污染采样方法要尽可能的简捷，处理装置尺寸适当。样品的分类检验样-由整批食品的各个部分采集的少量代表性样品称为检验样。每份样品数量一般不少于0.5公斤。检验样的量大小按产品标准规定执行。原始样品-把多份检验样综合在一起称为原始样品。平均样品-原始样品经过处理再抽取其中一部分作检验用者称为平均样品。应一式三

3、份,分别供检验、复验及备查使用。样品的样品的分类分类采样的一般方法代表性抽样：代表性抽样：可按不同生产日期，也可在流水线上按一定的时间间隔抽样。可按不同生产日期，也可在流水线上按一定的时间间隔抽样。随机抽样随机抽样-均衡地、不加选择地从全部产品的各个部分取样。但随机均衡地、不加选择地从全部产品的各个部分取样。但随机随意。随意。随机：要保证所有物料各个部分被抽到的随机：要保证所有物料各个部分被抽到的可能性均等可能性均等。按分析的目的取样。按分析的目的取样。如：粘稠不好混匀的液体，从包装内上、中、下分别取样。如：粘稠不好混匀的液体，从包装内上、中、下分别取样。 蔬菜的营养成分（全菜）要从茎、枝、叶

4、分别取，粉碎后，混蔬菜的营养成分（全菜）要从茎、枝、叶分别取，粉碎后，混匀。测鱼头部分的成分就只取鱼头匀。测鱼头部分的成分就只取鱼头 。总之要根据测定的目的而定采样方法。总之要根据测定的目的而定采样方法。样品的采集与处理样品的样品的采集与处理采集与处理 均匀固体物料：有完整包装：上、中、下三层，四分法 散堆样品：分层，取四角与中心，得检样。液体物料： 包装体积大的：虹吸分层取样,得检样。 组成不均匀的固体物料: 肉类: 按需； 鱼虾类: 取样切碎, 混均, 取一定量； 果蔬: 按果蔬特点。半固体物料：如果酱、动物油脂，分层取样后混合缩减样品的采集与处理四分法：四分法：样品的采集与处理小包装品:

5、 罐头: 按班次、产量、品种、规格、杀菌锅等方法取样；袋、听装奶粉：按批号。采样数量： 一般一式三份：分别供检样、复检、备份；每份一般不少于0.5Kg。样品的采集与处理罐头食品采样：罐头食品采样：班次，班次，20000罐罐/班班,1/3000, 每班每个品每班每个品种不得少于种不得少于3罐。罐。 20000罐罐/班班,1/10000。量小的可并班。量小的可并班采样。杀菌锅取样采样。杀菌锅取样1罐罐/锅。锅。牛乳取样不少于牛乳取样不少于250ml。样品的采集与处理连续采样装置样品的采集与处理 采样采样 注意注意 事项事项：贴牢标签：名称、地点、日期、贴牢标签：名称、地点、日期、批号、取样方法、数

6、量、分析批号、取样方法、数量、分析项目、采样人等内容。项目、采样人等内容。维持原状；维持原状；不得污染样品；不得污染样品；样品的采集与处理摇均并摇均并充分搅充分搅拌。拌。 先分离先分离 后取样。后取样。 固体样品：固体样品： 切细、粉碎、切细、粉碎、 捣碎、捣碎、研磨。研磨。样品均匀样品均匀、任何部分、任何部分均有代均有代表性表性样品制样品制备目的：备目的：互不相溶互不相溶的液体的液体：液体、浆体、液体、浆体、悬浮液体悬浮液体：罐罐 头头：先去核、先去核、去刺、去去刺、去骨，再捣骨，再捣碎碎。样品的样品的制备制备样品的采集与处理234采集的样品应在短时间内分析，否则应妥善保管。采集的样品应在短

7、时间内分析，否则应妥善保管。放在密闭、洁净容器内，置于阴暗处保存。放在密闭、洁净容器内，置于阴暗处保存。易腐败变质的放在易腐败变质的放在05冰箱内，保存时间也不能过长。冰箱内，保存时间也不能过长。易分解的要避光保存。易分解的要避光保存。特殊情况下，可加入不影响分析结果的防腐剂或冷冻干特殊情况下，可加入不影响分析结果的防腐剂或冷冻干燥保存。燥保存。样样品品保保存存51样品的采集与处理样品的预处理样品的预处理 预处理方法因食品种类、预处理方法因食品种类、 分析对象、被测组分性质分析对象、被测组分性质及分析方法而异。及分析方法而异。 总原则：总原则：消除干扰消除干扰因素因素完整保留被完整保留被测组分

8、测组分浓缩后结果浓缩后结果可靠可靠分离富集方法分离富集方法简便简便样品的采集与处理 （1 1）干法）干法 灰化法灰化法有机物破坏法：有机物破坏法：适用范围：食品中无机元素的测定。适用范围：食品中无机元素的测定。基本原理：高温氧化有机物，残渣为无机成分。基本原理：高温氧化有机物，残渣为无机成分。适用范围：除适用范围：除HgHg、Pb Pb 、 AsAs等以外的大部分金属非金属元素的测定等以外的大部分金属非金属元素的测定。优点优点1：此法基本：此法基本不加或加入很少的不加或加入很少的试剂，故空白值低。试剂，故空白值低。优点优点2：因灰分体：因灰分体积很小，故可处理积很小，故可处理较多的样品且富集较

9、多的样品且富集被测组分。被测组分。优点优点3：有机物分有机物分解彻底，操作简单。解彻底，操作简单。样品常用的预处理方法样品常用的预处理方法样品的采集与处理干法干法灰化灰化 缺点：缺点： . 所需时间长。所需时间长。. 因温度高易造成因温度高易造成易挥发元素的损失。易挥发元素的损失。 . 坩埚对被测组分有吸留作用，坩埚对被测组分有吸留作用， 使测定结果和回收率降低。使测定结果和回收率降低。 提高回收率的措施：提高回收率的措施：选择适当灰化温度；选择适当灰化温度； 加入助灰剂：加入助灰剂：MgCl2 Mg(NO3)2。样品的采集与处理干化灰化法干化灰化法在马沸炉中进行在马沸炉中进行样品的采集与处理

10、（2 2）湿法消化法湿法消化法基本原理：加入强氧化剂，使有机物完全分解、氧化逸出；基本原理：加入强氧化剂，使有机物完全分解、氧化逸出；待测成分转化为无机物状态存在于消化液中。待测成分转化为无机物状态存在于消化液中。强氧化剂：浓消酸、浓硫酸、高氯酸、高锰酸钾、双氧水等。强氧化剂：浓消酸、浓硫酸、高氯酸、高锰酸钾、双氧水等。优点：耗时短，优点：耗时短，温度低，损失少；温度低，损失少；有机物分解速度快，所需时间短。由于加热温度低，可减少金属挥发逸散的损失。样品的采集与处理（2 2）湿法消化法湿法消化法 缺缺 点：点：产生有害气体，需在通风柜中进行。初期易产生大量泡沫外溢。 试剂用量大，空白值偏高，经

11、常检查。常用的湿法消化方法常用的湿法消化方法： HNO3-HCLO4-H2SO4 法法 HNO3-H2SO4 法法样品的采集与处理 （3 3）紫外光）紫外光 分解法分解法高压汞灯提供紫外光，高压汞灯提供紫外光，85855 5 ，加双氧水。，加双氧水。（4 4）微波）微波高压消解仪高压消解仪食品样品最多只要食品样品最多只要1010分钟（分钟（2.5 MPa)2.5 MPa)样品的采集与处理 （5 5） 其它方法其它方法高压密封消化法：高压密封消化法：120120150150，数小时，要求密，数小时，要求密 封条件高。封条件高。自动回流消化仪等。自动回流消化仪等。样品的采集与处理LIE, SCFE

12、, SFE, SPE, MAE, UE溶剂提取法溶剂提取法 基本原理：利用样品各组分在同一溶剂基本原理：利用样品各组分在同一溶剂中溶解度的差异而将各组分完全或部分分离的方法。中溶解度的差异而将各组分完全或部分分离的方法。溶剂溶剂抽提抽提法法浸提法浸提法溶剂萃取溶剂萃取超临界萃取超临界萃取固相萃取固相萃取微波萃取微波萃取超声波萃取超声波萃取样品的采集与处理浸提法（液固萃取法）浸提法（液固萃取法）1 提取剂的选择：提取剂的选择：基本原则：基本原则：相似相溶原理。溶剂沸点宜在45-80，太低易挥发，太高不易浓缩、提纯且对热不稳定的成分不利；选稳定性好的溶剂；溶剂不 能与样品发生反应（作用）。基本基本

13、方法方法振荡振荡浸提浸提法法捣捣碎碎法法索氏索氏提取提取法法+样品的采集与处理索氏提取系统索氏提取系统样品的采集与处理样品的采集与处理液液萃取液液萃取固液萃取固液萃取样品的采集与处理样品的采集与处理样品的采集与处理超临界萃取工艺流程图超临界萃取工艺流程图大型超临界萃取设备大型超临界萃取设备超临界流体萃取样品的采集与处理水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏减压蒸馏减压蒸馏常压蒸馏常压蒸馏基本原理：利用液体混合物中各组分挥发度不同所进行分离的方法。蒸馏分离蒸馏分离主要方法主要方法样品的采集与处理爆沸现象。（沸石、玻璃珠、毛细管、素瓷片）1、常压蒸馏常压蒸馏适用对象：常压下受热不分解或沸点不太高的物质。 温度计插放

14、位置；磨口装置涂油脂蒸馏釜：平底、圆底冷凝管：直管、球型、蛇型常压蒸馏装置常压蒸馏装置样品的采集与处理样品的采集与处理适用对象：常压下受热易分解或沸点太高的物质。适用对象：常压下受热易分解或沸点太高的物质。原理：物质的沸点随其液面上的压强增高而增高。原理：物质的沸点随其液面上的压强增高而增高。减压蒸馏装置减压蒸馏装置样品的采集与处理适用于沸点较高，易炭化，易分解物质。水蒸汽蒸馏是用水蒸汽加热混合液体，使具有一定挥发度的被测组分与水蒸汽分压成比例地自溶液中一起蒸馏出来。水蒸气蒸馏装置水蒸气蒸馏装置样品的采集与处理一种专用设备，管式蒸馏器后接冷凝装置与微型层析柱。多用于测食品中残存农药的含量。特点

15、特点：需样量少，用注射器加料，节省溶剂，速度快，自动化测试56秒测一个样，有20条净化管道。扫集共蒸馏扫集共蒸馏Sweepco-distillation样品的采集与处理德国德国KNF公司公司LABOPORT真空蒸馏系统真空蒸馏系统样品的采集与处理又称色层分析、色谱分离、层析、层离法。色层分析使多种组分混合物在不同的载体上进行分离。阳离子交换: R-H + M+X- R-M + X-OHChromatographic Separation阴离子交换：R-OH + M+X- R-X + M-OH离子交换色谱法离子交换色谱法分配色谱分离法分配色谱分离法吸附色谱分离法吸附色谱分离法样品的采集与处理样品

16、的采集与处理按固定相按固定相材料及材料及使用形式使用形式分类：分类：柱色谱固定相装在色谱柱中纸色谱层析滤纸为支持剂，滤纸上结合水为固定相薄层色谱（TLC） 将固定相粉末制成薄层气相色谱（GC） 流动相为气体液相色谱（HPLC） 流动相为液体Material of Dual PhasesStationary & Mobile Phases样品的采集与处理按不同的分离原理分按不同的分离原理分吸附层析分配层析离子交换层析凝胶层析（1）吸附色谱）吸附色谱 利用吸附剂对利用吸附剂对不同组分的物理吸不同组分的物理吸附性能的差异进行附性能的差异进行分离。吸附力相差分离。吸附力相差越大分离效果越好。越

17、大分离效果越好。固定相固定相固体吸附剂固体吸附剂流动相流动相气体或液体气体或液体样品的采集与处理溶解度的不同溶解度的不同利用不同组分在两相中利用不同组分在两相中分配系数不同分配系数不同进行分离进行分离流动相流动相气体或液气体或液体（与固定相不相溶）体（与固定相不相溶）纸层析：纸层析： 纸是支持纸是支持剂，结合水为剂，结合水为固定相，溶剂固定相，溶剂作为流动相。作为流动相。固定相固定相固体支持固体支持剂（担体）剂（担体）+ + 固定液固定液（2）分配色谱分配色谱样品的采集与处理（3）离子交换色谱法离子交换色谱法 阴离子交换：阴离子交换： R-OH + M+X- R-X + MOH 阳离子交换：阳离子交换： R-H + M+X- R-M + HXH H+ +与金属与金属离子的交换离子的交换OHOH- -与阴离子与阴离子的交换的交换 利用各利用各组分与离子组分与离子交换树脂的交换树脂的亲和力的不亲和力的不 同来分离同来分离样品的采集与处理低压层析系统低压层析系统中高压层析系统中高压层析系统样品的采集与处理2432322()()nH SOCH CHCOOHHOSCH CH nCOORKOHRCO